土木工程專業(yè)“虛實結(jié)合”的生產(chǎn)實習(xí)模式探索與實踐

沈璐　上官子昌　于雙和??

摘要：

生產(chǎn)實習(xí)已成為土木工程專業(yè)實踐教學(xué)中的難點和薄弱環(huán)節(jié)。文章分析了當(dāng)前土木工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)面臨的困境，結(jié)合大連海洋大學(xué)土木工程人才培養(yǎng)模式改革試點專業(yè)建設(shè)實踐，利用施工工藝虛擬仿真軟件平臺，提出了“虛實結(jié)合”的生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)模式及考評體系，并在實踐基礎(chǔ)上進行了實習(xí)教學(xué)效果的調(diào)查分析。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)實習(xí)；虛擬仿真；土木工程；實踐

中圖分類號：G64244文獻標志碼：A文章編號：

10052909（2015）02012504

生產(chǎn)實習(xí)是土木工程專業(yè)本科教學(xué)的重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)在土木工程生產(chǎn)第一線從事工程設(shè)計、工程施工和管理工作的應(yīng)用型人才有十分重要的作用。但是，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，基于多方面考慮，多數(shù)建筑施工企業(yè)越來越不愿意為學(xué)校提供生產(chǎn)實習(xí)機會，有的單位則明確表示不希望毫無實踐經(jīng)驗的學(xué)生真正地從事生產(chǎn)性工作。因此，只能采用觀摩式的學(xué)習(xí)方式作為實習(xí)內(nèi)容，這種“不動手操作、不動腦思考”的“走馬觀花”式的實習(xí)，在某種程度上使得生產(chǎn)實習(xí)的教學(xué)效果大幅下滑，生產(chǎn)實習(xí)已成為土木工程實踐教學(xué)中的難點和薄弱環(huán)節(jié)[1-2]。

大連海洋大學(xué)土木工程專業(yè)2013年獲批遼寧省普通高等院校工程人才培養(yǎng)模式改革試點，試點要求學(xué)校必須從社會人才需求和實際出發(fā)，通過教學(xué)手段和實習(xí)模式的改革，使土木工程專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)擺脫困境[3]。

一、土木工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)面臨的困境

（一）學(xué)生人數(shù)多，企業(yè)接待能力有限

以學(xué)校土木工程專業(yè)為例，本學(xué)年參與生產(chǎn)實習(xí)的學(xué)生198人，其中普通本科四個班109人，道橋方向一個班30人，專升本兩個班59人。如此大規(guī)模的實習(xí)隊伍，要安排集體生產(chǎn)實習(xí)難度很大。沒有任何一家企業(yè)有這樣的接待能力，即使分班輪流進行生產(chǎn)實習(xí)，總的實習(xí)周期也會很長，會影響企業(yè)的正常生產(chǎn)活動。

（二）實習(xí)內(nèi)容單一、缺乏系統(tǒng)性

一個建筑工程項目從施工到竣工，至少需要幾個月甚至更長的時間，而土木工程專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)只有3—4周，在這段實習(xí)時間里，學(xué)生只能根據(jù)企業(yè)的進度安排實習(xí)，了解到整個工程中的一個或幾個分項工程，難以了解施工生產(chǎn)的全過程。這種以點帶面的實現(xiàn)狀況使得實習(xí)內(nèi)容缺乏完整性、系統(tǒng)性。

（三）考核方式不客觀

考核體系科學(xué)程度影響學(xué)生參與實習(xí)的積極性，也決定著生產(chǎn)實習(xí)的教學(xué)效果。評定標準不客觀，成績評定依據(jù)模糊。依據(jù)學(xué)生的出勤及實習(xí)報告撰寫情況給出生產(chǎn)實習(xí)成績的做法難免客觀公正，影響了學(xué)生的實習(xí)興趣。此外，實習(xí)內(nèi)容的不確定性在某種程度上也制約了實習(xí)考評的效果。

二、土木工程專業(yè) “虛實結(jié)合”的生產(chǎn)實習(xí)模式實踐

面對土木工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)存在的問題和困難，采用計算機及其他信息技術(shù)進行虛擬仿真實習(xí)是最好的解決方法之一，目前國內(nèi)很多高校開展了嘗試和探索，其中不乏成功的案例[5]。

生產(chǎn)實習(xí)是完全圍繞實踐工作展開的，與認識實習(xí)有著本質(zhì)的區(qū)別，如何既保證實習(xí)內(nèi)容的完整性，又不失現(xiàn)場操作的體驗性，需要仔細斟酌權(quán)衡。借鑒其他高校的成功經(jīng)驗，學(xué)校積極與大連通科應(yīng)用技術(shù)公司合作，初步建立了“虛實結(jié)合”的生產(chǎn)實習(xí)模式[5-6]，搭建了施工工藝虛擬仿真軟件平臺。

所謂生產(chǎn)實習(xí)的虛實結(jié)合模式，就是考慮實習(xí)現(xiàn)場等諸多因素的限制，將原來要求在施工現(xiàn)場完成的生產(chǎn)實習(xí)，分成“虛擬仿真軟件操作”、“施工現(xiàn)場觀摩”、“構(gòu)件模型動手制作”三個模塊進行。

施工工藝虛擬仿真平臺采用大連通科應(yīng)用技術(shù)公司的研發(fā)產(chǎn)品，將實習(xí)內(nèi)容分為施工工序演示及講解、施工工藝交互式操作、實習(xí)效果調(diào)查問卷及考核系統(tǒng)三個部分。學(xué)生通過操作虛擬仿真軟件，身臨其境地學(xué)習(xí)建筑工程的各種工序，如圖1。

施工現(xiàn)場觀摩，主要以現(xiàn)場較短時間的生產(chǎn)性體驗為主，內(nèi)容單一，但感官體驗更強，在生產(chǎn)實習(xí)中的地位具有不可替代性。學(xué)生在操作虛擬仿真軟件時所遇到的困惑，可以通過現(xiàn)場觀察以及與工程技術(shù)人員展開交流來解決。這種“帶著問題上工地”的實習(xí)方式進一步增強了生產(chǎn)實習(xí)的教學(xué)效果，提高了生產(chǎn)實習(xí)的學(xué)習(xí)效率。

建筑構(gòu)件模型動手制作環(huán)節(jié)，是對學(xué)生識圖能力和動手能力的一次鍛煉和檢驗。學(xué)生以小組為單位，采用粗細不同的鐵絲模擬鋼筋，依據(jù)教師給定的圖紙、工具，制作鋼筋骨架。通過親手制作、親自體驗，學(xué)生加深了對圖紙及鋼筋構(gòu)造的認識，同時也體會到了施工過程的艱辛，培養(yǎng)了良好的團隊合作精神，如圖2。

虛實結(jié)合的生產(chǎn)實習(xí)考評由兩個部分構(gòu)成：虛擬實習(xí)部分占50%，內(nèi)容涉及虛擬實習(xí)的出勤情況10%、互動操作情況10%、虛擬實習(xí)考核系統(tǒng)考試成績30%；施工現(xiàn)場及模型制作占50%，具體包括施工現(xiàn)場出勤10%，實習(xí)報告撰寫20%，模型制作20%。

三、“虛實結(jié)合”的生產(chǎn)實習(xí)模式效果與改進策略

為了解“虛實結(jié)合”生產(chǎn)實習(xí)模式的實際教學(xué)效果，大連通科技術(shù)應(yīng)用有限公司做了一次問卷調(diào)查，共發(fā)放問卷149份，收回問卷149份，調(diào)查結(jié)果見表1。

開發(fā)土木工程專業(yè)虛擬仿真實習(xí)平臺，構(gòu)建現(xiàn)場實習(xí)與虛擬實習(xí)相結(jié)合的全新實踐教學(xué)模式，有效地突破了土木工程專業(yè)傳統(tǒng)實習(xí)模式的局限性；信息量成倍于傳統(tǒng)實習(xí)方式；營造了開放的、探索性的、以學(xué)生為主體的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境，從而提高了生產(chǎn)實習(xí)的教學(xué)效果。

當(dāng)然，在生產(chǎn)實習(xí)中引入虛擬仿真技術(shù)，還需要進一步加強師資力量培訓(xùn)，通過舉辦施工工藝仿真軟件的操作及講解培訓(xùn)和競賽，來促進教師教學(xué)水平和能力的提升。此外，還需要進一步增加在硬件設(shè)備等方面的投入，通過擴大虛擬仿真實習(xí)場地，添置計算機等實驗設(shè)備，實現(xiàn)人手一機，以達到交互式學(xué)習(xí)的目的。參考文獻：

[1] 陳澤軍，周正，楊曉芳，張志清.工科專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量提升探討[J].高等建筑教育，2011，20 （1）：142-145.

[2] 王作文，孟曉平.土木工程施工實習(xí)教學(xué)改革與實踐[J].高等建筑教育. 2010，19 （3）：108-111.

[3] 沈璐，王志云，陳昌平.工程人才培養(yǎng)模式改革試點專業(yè)的建設(shè)實踐研究[J].中國電力教育，2014（5）：17-33.

[4] 伍毅敏.土木工程生產(chǎn)實習(xí)的虛實結(jié)合模式及平臺建設(shè)——以隧道工程生產(chǎn)實習(xí)為例[J].教育教學(xué)論壇，2013（5）：196-199.

[5]鄧夕勝，柳軍，王澤根.土木工程生產(chǎn)實習(xí)面臨的問題及改革探討[J].東南大學(xué)學(xué)報：哲學(xué)社會科學(xué)版，2012，14（S11）：128-131.

[6]范潔群，趙旻，張興梅.遠程教育土木工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)輔助系統(tǒng)開發(fā)研究[J].重慶廣播電視大學(xué)學(xué)報，2011，23（2）：3-7.

Abstract：

The production practice has become the difficulty and the weak link of civil engineering practical teaching. Connecting with innovative reform of the professional pilot of engineering talents training mode in Dalian Ocean University， the difficult position of production practice was analyzed in ordinary universities. We put forward how to improve the quality of production practice， and built a “virtualactual combination” practice mode and an evaluation system based on the virtual simulation software platform of construction technology. Furthermore， we carried out the investigation and analysis of teaching effects based on our practice.

Keywords： production practice； virtual simulation； civil engineering； practice

（編輯梁遠華）